无人机通信频段与运营商频段并不完全相同，两者在用途、技术特点及法规要求上存在显著差异。
一、 无人机通信频段与运营商频段介绍
1.无人机通信频段的特点
无人机常用的通信频段包括：
2.4GHz频段：广泛用于遥控信号传输，具有绕射能力强、覆盖范围广的特点，但容易受到干扰。
5.8GHz频段：主要用于视频传输，传输速率高，但信号覆盖范围较小，易受环境干扰。
900MHz频段：适用于长距离传输和穿透能力较强的场景，如山区或建筑物内部。
其他频段：如433MHz、868MHz、1.2GHz等，根据具体需求用于短距离或特定用途的通信。
这些频段通常被无人机制造商设计为非授权频段，无需FCC许可证即可使用。
2.运营商频段的特点
运营商使用的频段主要用于移动通信，包括：
2.1GHz和1.8GHz频段：用于手机通话和数据传输。
LTE频段：如800MHz、900MHz、1800MHz等，广泛应用于蜂窝网络。
毫米波频段（如24GHz以上）：用于高速数据传输，但覆盖范围有限。
运营商频段通常需要通过FCC或其他监管机构的许可才能使用，并且主要用于公众通信服务。
3.两者的区别
用途不同：无人机通信频段主要用于遥控、图像传输和数据链路，而运营商频段主要用于公众通信服务。
技术特点不同：无人机通信频段多为非授权频段，具有较低的发射功率和抗干扰能力;而运营商频段通常为授权频段，具有更高的发射功率和更强的抗干扰能力。
法规要求不同：无人机通信频段需遵守国家无线电管理委员会的规定，避免干扰其他合法无线电业务;而运营商频段则需获得相应的频谱许可。
4.实际应用中的注意事项
虽然无人机通信频段与运营商频段有所不同，但在某些情况下可能会出现重叠。例如：
2.4GHz和5.8GHz频段：这些频段与WiFi技术相似，因此在密集环境中可能会与其他无线设备产生干扰。
900MHz频段：由于其穿透能力强，可能会影响运营商的低频段信号传输。
因此，在使用无人机时，应尽量避免在运营商网络密集的区域飞行，并遵守相关法规以减少干扰。
无人机通信频段与运营商频段并不完全相同。无人机通信频段主要用于特定的无人机操作需求，而运营商频段则服务于公众通信。两者在技术特点、法规要求及用途上存在显著差异。在实际应用中，应注意避免两者之间的干扰，确保无人机操作的安全性和合规性。
二、 无人机通信频段与运营商频段重叠时的具体干扰案例有哪些?
无人机通信频段与运营商频段重叠时的具体干扰案例主要包括以下几个方面：
GPS导航频段干扰：无人机干扰系统与GPS民用导航定位频段完全重叠，当干扰系统开机工作时，不仅无人机会被干扰，普通民众的手机导航、汽车导航等设备也可能失效。这种干扰会导致导航信号的丢失，影响人们的日常出行和安全。
无线网络频段干扰：无人机干扰系统与无线网络的WIFI2.4G频段和5.8G频段重叠。当干扰系统开机工作时，不仅无人机会被干扰，普通民众的WIFI无线网络、蓝牙设备等通讯也会出现不畅的现象。这种干扰会影响家庭和办公室的网络连接，导致网络速度变慢或完全断开。
定制频段干扰：一些特定的无人机干扰系统还针对其他可能使用的无人机的通讯频段，如800MHz、900MHz和433MHz等。这些频段与手机基站的上行频段重叠，可能会对基站运行造成影响。例如，800MHz和900MHz频段与手机基站的上行频段重叠，可能导致基站运行不稳定，影响手机用户的通信质量。
信号屏蔽器的干扰：随着通信技术的发展，信号屏蔽器的干扰频段与普通民众生活的通讯频段重叠，如GPS、WIFI等频段。这不仅会导致无人机被干扰，还可能影响手机导航、汽车导航、WIFI无线网络和蓝牙设备的正常工作。这种干扰在闹市区或人口密集区尤为严重，可能导致大范围的通信中断。
Wi-Fi频段干扰：在某些情况下，无人机干扰系统可能会与Wi-Fi系统的特定通道重叠。例如，Axon公司的Wi-Fi豁免申请中提到，其申请的Wi-Fi通道与Wi-Fi系统可用的20 MHz通道和40 MHz通道重叠。这种干扰可能导致Wi-Fi通信被阻塞，影响用户的网络连接。
无人机通信频段与运营商频段重叠时，可能会导致多种通信设备的干扰，影响普通民众的日常生活和安全。
三、 如何在法律框架内合法使用无人机通信频段，特别是在与运营商频段重叠的区域?
在法律框架内合法使用无人机通信频段，特别是在与运营商频段重叠的区域，需要遵循以下步骤和注意事项：
选择合法频段：
根据国家规定，无人机应使用2.4GHz或5.8GHz频段，避免非法使用军用或民航频段。
在某些国家或地区和地区，如德国，5.2GHz频段有特殊要求，无人机系统仅允许使用5170MHz至5250MHz范围内的频率。
遵守频谱管理规定：
在5030-5091 MHz频段内，无人机操作需要通过分布式频谱管理系统(DFMS)进行注册和频率分配。
DFMS应能够处理全国范围内的频率分配请求，并在NNA允许的范围内进行分配。
频率分配请求需在提交后24小时内得到批准，并且在八个或更多日历天内不得撤销。
确保频谱的可用性和兼容性：
在选择频段时，需考虑频段的可用性和法规要求，确保不会干扰其他合法的通信系统。
参考相关地区的频谱管理机构的指导和规定，确保所选频段符合当地法规。
避免干扰其他关键系统：
无人机使用的频率必须符合国际和国家机构的规定，以避免对其他关键系统(如空中交通管制、紧急医疗、气象雷达等)造成干扰。
在操作前，确保所使用的频率合法且符合当地法规。
与运营商协调：
在与运营商频段重叠的区域，需与运营商进行协调，确保无人机通信不会干扰其正常运营。
可以参考运营商的频谱使用情况，选择合适的频段进行通信。
遵守当地法规和标准：
不同国家和地区对无人机使用的频段有不同的规定，操作员需了解并遵守当地的法规和标准。
如果飞往未列出的国家或地区，请咨询当地通信管理部门，确保无人机飞行通信频段符合当地的监管要求。
四、 无人机通信技术中，哪些创新可以减少与运营商频段的干扰?
在无人机通信技术中，减少与运营商频段的干扰可以通过多种创新方法实现。以下是一些关键的创新策略：
认知无线电（CR）技术：
认知无线电技术通过感知干扰和基于干扰感知的功率控制，可以有效减少无人机与地面用户之间的上行链路干扰。CR技术使无人机能够感知其服务区域内的干扰水平，并动态调整发射功率，以确保干扰水平保持在可接受范围内。
集成光子学（IRS）技术：
集成光子学技术通过适应性调整信号传播环境，可以进一步减轻干扰。未来研究可以探索更先进的干扰管理策略，结合波束成形、预测性人工智能和机器学习技术，以实现更高效的干扰缓解。
太赫兹（THz）频段的应用：
太赫兹频段具有高带宽支持超高速数据传输，其高方向性特性可以显著减少干扰，使信号能够精确地定向至目标接收器，从而减少与其他信号重叠和干扰的风险。
频谱感知与动态频谱访问：
无人机通信系统需要动态利用现有频谱来获得更多的频谱访问。通过频谱感知技术，无人机可以实时检测和选择空闲频段进行通信，从而减少与地面设备的干扰。
多用户协作与资源分配：
通过优化无人机的3D位置或轨迹，以及利用CR技术实现感知驱动的频谱共享，可以提高无人机与地面用户之间的通信效率。此外，通过子信道分配技术，根据当前信道条件和用户通信需求动态调整资源分配，可以提高频谱利用率和网络性能。
多模态智能通信：
多模态智能通信技术结合了多种通信模式，如卫星通信、蜂窝网络和地面站通信，通过优化通信协议和算法，可以实现更可靠的通信链路，减少与运营商频段的干扰。
干扰管理与抗干扰技术：
包括智能干扰和认知干扰、动态频率切换技术、MIMO技术、通信系统优化算法、深度强化学习和马尔可夫决策过程生成干扰组合序列等，这些技术可以有效减少无人机通信中的干扰。
五、 在哪些特定场景下，无人机通信频段的优势明显超过运营商频段?
在特定场景下，无人机通信频段的优势明显超过运营商频段，主要体现在以下几个方面：
太赫兹（THz）频段：
- 非视距（NLOS）传播：THz频段在非视距传播中具有显著优势，能够实现更远距离的通信。
- 恶劣气候条件下的可靠性：THz频段在恶劣气候条件下表现出更高的可靠性，不受大气效应的影响。
- 不受光学源噪声影响：THz频段通信不受光学源噪声的影响，确保了通信的稳定性和安全性。
- 与健康和安全问题无关：THz频段通信与健康和安全问题无关，避免了潜在的健康风险。
4.9GHz频段：
- 低损耗和优质信号：4.9GHz频段具有低损耗和优质信号的特点，使得在低空场景下的感知距离超过毫米波80%，感知精度优势明显。
- 商用频段的优势：4.9GHz频段是目前唯一商用的具备感知能力的无线通信商用频段，能够实时对无人机、飞鸟、车辆等移动目标进行精准识别和跟踪。
- 感知与通信能力结合：通过将通信、雷达、算力等技术融合进一个基站，4.9GHz频段能够构建起一张低空连续覆盖的专用“网络”，满足低空通信连接的刚性需求和低空感知的监管要求。
2.4GHz和5.8GHz频段：
- 覆盖范围广：2.4GHz频段的带宽较高，覆盖范围广，可以满足大部分无人机的需求，在较远距离内仍能保持通信链路的稳定。
- 技术成熟：2.4GHz频段的技术已经非常成熟，广泛应用于各种无线通信设备中，无人机在此频段上可以利用现有的成熟技术进行通信。
- 政策支持：根据工信部的规定，2408-2440MHz频段被明确划分为无人驾驶航空器系统的上行遥控、下行遥测与信息传输链路的备份频段，这表明该频段在政策层面得到了支持和规范。
毫米波（mmWave）频段：
- 高速传输能力：毫米波频段提供数十Gbps的高速传输能力，适用于需要高带宽和低延迟的应用场景。
- 定向性强：毫米波频段具有较强的定向性，适用于特定方向的通信需求。
- 有限的通信范围：由于毫米波频段的传播损耗较大，其通信范围有限，但可以通过高增益天线来补偿这一缺陷。
六、 运营商如何管理和优化其频谱使用，以减少与无人机通信频段的潜在冲突?
运营商可以通过多种方式管理和优化其频谱使用，以减少与无人机通信频段的潜在冲突。以下是一些关键策略：
频谱分配和管理：
- 动态频谱访问：运营商可以利用动态频谱访问(DSA)技术，允许无人机在特定频段内进行初始操作，而不干扰现有的网络服务。例如，美国联邦通信委员会(FCC)允许无人机运营商在5030-5091 MHz频段内获得“直接频率分配”，通过动态频率管理系统来协调频谱访问。
- 频谱共享：通过频谱共享技术，运营商可以与无人机系统(UAS)共享频谱资源，从而提高频谱利用率。例如，3GPP正在研究如何在灵活频段上支持无人机应用，并制定相应的技术标准。
干扰缓解措施：
- 干扰缓解策略：运营商需要设置保护带以保护邻近频段的运营，并持续审查和分析干扰缓解措施。例如，FCC建议在5030-5091 MHz频段的两端放置非网络化和网络化无人机导航系统(NNA)频谱，以减少对邻近频段的潜在干扰。
- 频谱管理协议：运营商可以与无人机制造商和运营商合作，确保无人机操作不会对现有网络造成干扰。例如，Verizon及其子公司Skyward与FAA签订了谅解备忘录，以避免有害干扰。
频谱效率提升：
- 频谱效率优化：通过先进的频谱共享技术，如全频谱共享(DFSS)，运营商可以提高频谱利用率。例如，高通、三星和威瑞森等公司正在调用免授权频谱，以增加可用带宽。
- 空中信息系统（ACS）：通过将数据平面与无人机控制平面分离，并利用无人机的自主性和自组织网络(SON)，可以提高频谱效率。例如，3GPP的第三代合作伙伴计划(3GPP)正在研究如何在灵活频段上支持无人机应用。
频谱使用规范：
- 频谱使用规范：运营商需要遵循特定的频谱使用规范，以确保无人机操作不会对现有网络造成干扰。例如，美国无人机系统协会(UASSC)正在制定无人机通信标准，以确保无人机操作不会干扰其他用户。
- 临时访问机制：在动态频率管理系统投入运行前，FCC为无人机操作提供了一个“临时访问机制”，以避免与联邦航空管理局(FAA)的航班冲突。
